Question

【題目】利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產物ZnO,制備流程如下圖所示：

(1)從流程圖可知,Zn、Fe中能與NaOH溶液反應的是________。

(2)Zn(OH)2沉淀加熱可得ZnO,該反應______（填“是”或“不是”）氧化還原反應。

(3)向不溶物中加入稀H2SO4發生反應的離子方程式是_________。

(4)加入適量H2O2的目的是_________。

(5)如何證明已生成了Fe3O4膠體? _________。

(6)流程中所需的硫酸溶液由焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水配制而成，其中的SO3都轉化為硫酸，若將445g焦硫酸溶于水配成4.00L 硫酸，該硫酸的物質的量濃度為__mol/L

(7)稀硫酸也可以用濃硫酸和水配制。已知4mol/L的硫酸溶液密度為ρ1 g/cm3，2mol/L的硫酸溶液密度為ρ2 g/cm3。100g物質的量濃度為4mol/L 的硫酸溶液與___mL水混合,使硫酸的物質的量濃度減小到2mol/L。(用含ρ1、ρ2的式子表示)

Answer 1

【答案】 Zn 不是 2H++Fe=Fe2++H2↑ 做氧化劑,將部分Fe2+氧化為Fe3+ 利用丁達爾效應 1.25

【解析】本題考查化學工藝流程，（1）根據流程，加入NaOH溶液后，得到溶液A和不溶物，溶液A經過一系列的變化，得出氧化鋅，因此鋅與NaOH溶液發生反應，不溶物經過系列變化得到四氧化三鐵膠體，說明鐵不與氫氧化鈉溶液反應；（2）氫氧化鋅受熱分解：Zn(OH)2ZnO＋H2O，此反應中沒有化合價的變化，不屬于氧化還原反應；（3）不溶物中含有Fe，Fe與硫酸反應生成FeSO4，Fe2＋具有還原性，H2O2把部分Fe2＋氧化成Fe3＋；（5）膠體具有丁達爾效應，因此鑒別Fe3O4采用丁達爾效應，如果出現明亮的通路，說明生成了Fe3O4膠體；（6）445g焦硫酸的物質的量為445/178mol=2.5mol，其中有2.5molH2SO4和2.5molSO3，2.5molSO3能生成2.5molH2SO4，即2.5mol焦硫酸溶于水生成5molH2SO4，稀釋過程中溶質的物質的量不變，因此該硫酸的濃度為5/4.00mol·L－1=1.25mol·L－1；（7）稀釋過程中溶質物質的量不變，溶質物質的量為100/ρ1×10－3×4mol=0.4/ρ1mol，稀釋后溶液的體積為(100＋V) /ρ2mL，根據c=n/V，推出V=（）mL。